(57)【要約】【課題】  鋼管杭とフーチングの半固定接合構造において、鋼管杭とフーチングの間に支圧板を介在させることなく接合し、フーチングの支持を安定にし、現場の接合作業が簡単になる接合金具とその接合金具を用いた半固定接合構造を提供すること。【解決手段】  接合金具２は、鋼板２１１、ジベル２２、ジベル２２の拡大頭部２３からなる。鋼板２１１は、鋼管杭１１の頭部に溶接してあり、ジベル２２と拡大頭部２３は、フーチング４１に埋設してある。鋼管杭１１とフーチング４１は、直接接触し、ジベル２２によって結合されている。ジベル２２の拡大頭部２３は、ナット２４１によって構成することもできる。【選択図】                図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管杭の頭部に固着する鋼板及び拡大頭部を有しフーチングに埋設するジベルを備え、その鋼板とそのジベルは一体的に形成されていることを特徴とする半固定接合用の接合金具。
【請求項２】
鋼管杭の頭部に固着する鋼板、拡大頭部を有しフーチングに埋設するジベル及びそのジベルに装着したさや管を備え、その鋼板とそのジベルは一体的に形成されていることを特徴とする半固定接合用の接合金具。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の半固定接合用の接合金具において、前記鋼板は周囲にリング状端部を有していてカップ状に形成されていることを特徴とする半固定接合用の接合金具。
【請求項４】
請求項３に記載の半固定接合用の接合金具において、前記リング状端部には、そのリング状端部を前記鋼管杭の頭部に固着するボルトを挿入する孔部を形成してあることを特徴とする半固定接合用の接合金具。
【請求項５】
鋼管杭の頭部に鋼板を固着し、拡大頭部を有するジベルをフーチングに埋設し、その鋼板とそのジベルは一体的に形成されていることを特徴とする半固定接合構造。
【請求項６】
鋼管杭の頭部に鋼板を固着し、拡大頭部を有するジベルにさや管を装着してフーチングに埋設し、その鋼板とそのジベルは一体的に形成されていることを特徴とする半固定接合構造。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の半固定接合構造において、前記鋼板は鋼管杭の頭部の内部に熱嵌めによって固着してあることを特徴とする半固定接合構造。
【請求項８】
請求項５又は請求項６に記載の半固定接合構造において、前記鋼板は鋼管杭の頭部の内部に溶接によって固着してあることを特徴とする半固定接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、鋼管杭とフーチングの半固定接合（半剛接合）に用いる接合金具及びその接合金具を用いた接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼管杭とフーチングの半固定接合構造において、フーチングと鋼管杭の間に支圧板を介在させた接合構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。
図６を用いて従来の半固定接合構造を説明する。
図６において、１１は鋼管杭、４１はフーチング、５１は支圧板、５２はジベル（アンカーロッド）である。
ジベル５２の両端には、ナット５３１，５３２を取付け、ナット５３１側には、キャップ５４を設けてある。ジベル５２のナット５３１側は、フーチング４１に埋設し、ナット５３２側は、鋼管杭１１に詰めたコンクリート４２に埋設してある。
鋼管杭１１の頭部とフーチング４１の底部の間には、面積が鋼管杭１１の頭部の面積よりも小さい支圧板５１が介在し、フーチング４１は、その支圧板５１によって支持されている。鋼管杭１１、支圧板５１及びフーチング４１は、ジベル５２によって結合されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５６８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６の半固定接合構造の場合、鋼管杭１１とフーチング４１の間には、支圧板５１が介在し、その支圧板５１の面積は、鋼管杭１１の頭部の面積よりも小さいため、フーチング４１は、支圧板５１と点接触に近い状態で接触している。そのためフーチング４１は、揺れ易く不安定になる。かつフーチング４１の鉛直方向の荷重は、支圧板５１に集中するため、フーチング４１及びコンクリート４２は、支圧板５２と接触する部分で破壊することがある。その破壊を防ぐため、フーチング４１及びコンクリート４２の支圧板５１と接触する部分に、鋼板を配置する方法もあるが（特許文献１の図６参照）、部品が多くなり、現場の接合作業が複雑になる。
【０００５】
本願発明は、従来の半固定接合構造のこれらの問題点に鑑み、従来の支圧板を用いることなく半固定接合が可能な接合金具を提供すること、及び事前に工場等において接合金具を作製し、現場では、その接合金具を鋼管杭に固着する（取付ける）のみで、フーチングと鋼管杭を接合できる接合金具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、その目的を達成するため、請求項１に記載の半固定接合用の接合金具は、鋼管杭の頭部に固着する鋼板及び拡大頭部を有しフーチングに埋設するジベルを備え、その鋼板とそのジベルは一体的に形成されていることを特徴とする。
請求項２記載の半固定接合用の接合金具は、鋼管杭の頭部に固着する鋼板、拡大頭部を有しフーチングに埋設するジベル及びそのジベルに装着したさや管を備え、その鋼板とそのジベルは一体的に形成されていることを特徴とする。
請求項３記載の半固定接合用の接合金具は、請求項１又は請求項２に記載の半固定接合用の接合金具において、前記鋼板は周囲にリング状端部を有していてカップ状に形成されていることを特徴とする。
請求項４記載の半固定接合用の接合金具は、請求項３に記載の半固定接合用の接合金具において、前記リング状端部には、そのリング状端部を前記鋼管杭の頭部に固着するボルトを挿入する孔部を形成してあることを特徴とする。
請求項５記載の半固定接合構造は、管杭の頭部に鋼板を固着し、拡大頭部を有するジベルをフーチングに埋設し、その鋼板とそのジベルは一体的に形成されていることを特徴とする。
請求項６記載の半固定接合構造は、鋼管杭の頭部に鋼板を固着し、拡大頭部を有するジベルにさや管を装着してフーチングに埋設し、その鋼板とそのジベルは一体的に形成されていることを特徴とする。
請求項７記載の半固定接合構造は、請求項５又は請求項６に記載の半固定接合構造において、前記鋼板は鋼管杭の頭部の内部に熱嵌めによって固着してあることを特徴とする。
請求項８記載の半固定接合構造は、請求項５又は請求項６に記載の半固定接合構造において、前記鋼板は鋼管杭の頭部の内部に溶接によって固着してあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明の接合金具を用いてフーチングと鋼管杭を接合すると、フーチングと接合金具の鋼板は、直接接触するから、フーチングは、接合金具の鋼板によって直接支持される。そして接合金具の鋼板の面積は、鋼管杭の頭部の面積と同じ大きさか、それ以上にすることができる。したがってフーチング４１の支持は、安定し、フーチング４１の鉛直方向の荷重による破壊は、小さくなる。
本願発明の接合金具は、構造が簡単であるから安価になり、かつ事前に工場等において効率的に作製することができる。そして現場では、その接合金具の鋼板を鋼管杭の頭部に固着し、ジベルをフーチングに埋設するのみでよいから、現場の接合作業が簡単になる。
【０００８】
本願発明の接合金具は、ジベルにさや管を装着してあるから、ジベルをフーチングに埋設しても、鋼管杭１１が回転するとき、ジベル２２は自由に伸張でき、またジベル２２の押圧力によりフーチングのコンクリートが破損するのを防止できる。
本願発明の接合金具は、その鋼板を鋼管杭１１の内部に固着する場合には、鋼管杭の切断口が凹凸状であっても、鋼管杭に鋼板を容易に固着することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１〜図５により本願発明の実施例を説明する。なお各図に共通の部分は、同じ符号を使用している。
【実施例１】
【００１０】
図１、図２は、本願発明の実施例１に係る接合金具及びその接合金具を用いた半固定接合構造を示す。
図１（ａ）は、接合金具を用いてフーチングと鋼管杭を半固定接合した接合構造の断面図、図１（ｂ）は、接合金具の外観図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）の接合金具の変形例の断面図である。
図１において、１１は鋼管杭、２は接合金具、４１はフーチング、２１１は接合金具２の円形の鋼板、２２は接合金具２のジベル、２３はジベル２２の拡大頭部である。ジベル２２は、拡大頭部２３の直径を本体部分の直径よりも大きくして、きのこ状に形成してある。
図１（ａ）において、接合金具２の鋼板２１１は、鋼管杭１１の端部（頭部）に溶接して固着し、接合金具２のジベル２２と拡大頭部２３は、フーチング４１に埋設してある。したがって鋼板２１１とフーチング４１は、直接接触する状態でジベル２２により結合されている。ジベル２２は、フーチング４１に埋設する部分に、塗料（例えばコールタール）を塗布して、フーチング４１のコンクリートとの密着性を小さくしてもよい。
【００１１】
次に図１（ｂ）により、図１（ａ）の接合に用いている接合金具について説明する。
接合金具２は、鋼板２１１、鋼製のジベル２２及びジベル２２の拡大頭部２３からなり、それらは、一体的に形成されている。鋼板２１１、ジベル２２及び拡大頭部２３は、別々に作製し、溶接、ネジ込み或いは熱嵌めにより固着して一体化してもよいし、鋼板２１１、ジベル２２及び拡大頭部２３を成形して一体化してもよい。なお熱嵌めは、例えば、鋼板２１１にジベル２２を固着する場合、孔部を有する鋼板２１１を加熱し、膨張した孔部にジベル２２を挿入して冷却すると、ジベル２２は鋼板２１１の孔部に密着する。
【００１２】
図１（ｂ）の接合金具２は、図１（ｃ）のように、鋼板２１１の孔部にジベル２２を挿入して組立て、ジベル２２の両端にナット２４１，２４２を取付けて一体的に作製してもよい。この場合、ナット２４１は、図１（ｂ）の拡大頭部２３に相当する。
図１の場合、フーチング４１は、接合金具２の鋼板２１１と接触するから、フーチング４１を支持する部分の面積（鋼板２１１の面積）は、従来の支圧板の面積も大きくなる。したがって図１の場合、フーチング４１の支持は、安定し、フーチング４１の鉛直方向の荷重による破壊は、小さくなる。
【００１３】
図１の場合、鋼板２１１の直径は、鋼管杭１１の外径と同じであるが、その外径よりも大きくすることもできる。その場合には、フーチング４１と鋼板２１１との接触面積は、さらに大きくなるから、フーチング４１の支持は、一層安定し、フーチングの破壊は、一層小さくなる。
図１の接合金具２は、構造が簡単であるから安価になり、かつ事前に、例えば工場において効率的に作製することができる。そして現場では、その接合金具２の鋼板２１１を鋼管杭１１の頭部に固着し、ジベル２２をフーチング４１に埋設するのみで接合できるから、現場の接合作業が簡単になる。
【００１４】
次に図２により、図１（ａ）の半固定接合構造における鋼管杭の回転（曲げ）について説明する。
図２（ａ）は、図１（ａ）と同じ図で、鋼管杭の回転がない状態を示し、図２（ｂ）は、鋼管杭が回転した状態を示す。
図２（ａ）の場合、フーチング４１と接合金具２の鋼板２１１は、接触しているのみで、固着されていないから、例えば、地震等によって水平方向の力が加わると、ジベル２２は、図２（ｂ）のように、長さＮだけ伸び、鋼管杭１１は、フーチング４１に対して回転する。即ち図２（ａ）の接合構造の場合には、フーチング４１と鋼管杭１１を半固定接合することができる。このように接合金具２を用いた半固定接合構造の場合、鋼管杭１１は、ジベル２２が伸びることにより回転できるから、地震等により水平方向の力が加わっても、接合部が破壊することはない。
【実施例２】
【００１５】
図３は、本願発明の実施例２に係る接合金具及びその接合金具を用いた半固定接合構造を示す。
図３（ａ）は、実施例２に係る接合金具を用いて、フーチングと鋼管杭を半固定接合した接合構造の断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の接合金具の変形例の断面図である。
【００１６】
図３（ａ）の半固定接合構造は、接合金具２にカップ状（凹状）の鋼板２１２を用いている外は、図１（ａ）の半固定接合構造と同じである。
鋼板２１２は、周囲に所定の高さ（幅）のリング状端部２１２１を有し、カップ状（凹状）に形成してある。鋼板２１２は、鋼管杭１１の頭部に嵌めてからリング状端部２１２１の先端部（縁部）を鋼管杭１１に溶接して固着する。鋼板２１２は、図３（ａ）のように、平板部分とリング状端部２１２１を一体的に成型して作製してもよいし、別々に作製したものを溶接、ネジ込み或いは熱嵌めにより固着して一体化してもよい。
図３（ｂ）の接合金具２は、鋼板２１２のリング状端部２１２１にボルト３１を挿入する孔部２１２２を形成してある。また鋼管杭１１の頭部には、孔部２１２２に対応する位置にボルト３１を挿入する孔部１１１を形成してある。接合金具２の鋼板２１２は、鋼管杭１１の頭部に嵌め、孔部２１２２、孔部１１１にボルト３１を挿入して、鋼板２１２のリング状端部２１２１を鋼管杭１１に固着する。
【実施例３】
【００１７】
図４は、本願発明の実施例３に係る接合金具及びその接合金具を用いた接合構造を示す。
図４（ａ）、図４（ｂ）は、実施例３に係る接合金具を用いて、フーチングと鋼管杭を半固定接合した接合構造の断面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）、図４（ｂ）の接合金具の外観図である。
図４の接合金具の構成は、図１の接合金具と同じであるが、接合金具を鋼管杭に固着する手段が異なる。
【００１８】
図４（ａ）の半固定接合構造は、接合金具２の鋼板２１３の直径を、鋼管杭１１の内径よりも少し大き目に作製し、その鋼板２１３を、熱嵌めによって鋼管杭１１内に固着してある。
鋼板２１３を鋼管杭１１内に熱嵌めするときは、鋼管杭１１の頭部を加熱し膨張させて内径を大きくしてから、その鋼管杭１１の頭部の内部に鋼板２１３を挿入して冷却すると、鋼管杭１１は、常温の大きさに収縮するから、鋼板２１３は、鋼管杭１１の内面に密着する。図４（ａ）の場合には、鋼管杭１１の頭部を加熱し冷却するのみで、鋼管杭１１内に鋼板２１３を固着できるから、現場における接合金具２の固着作業が簡単になる。
【００１９】
図４（ｂ）は、直径が鋼管杭１１の内径と略同じか、少し小さめの鋼板２１３を鋼管杭１１の頭部の内部に挿入し、鋼板２１３の周囲を溶接部２１４のように溶接して、鋼管杭１１に固着する。その際鋼管杭１１の内面に、鋼製のリング状部材２１５を固着し、鋼板２１３をそのリング状部材２１５に載置してから、溶接してもよい。
図４の場合、接合金具２の鋼板２１３は、鋼管杭１１の内部に固着するから、鋼管杭１を打ち込み終わって、地上の不要部分を切断したとき、切断口が凹凸状になっても鋼板２１３を鋼管杭１１に容易に固着することができる。
【実施例４】
【００２０】
図５は、本願発明の実施例４に係る接合金具及びその接合金具を用いた接合構造を示す。
図５の接合金具２は、ジベル２２の周囲にさや管２５を設けてある。さや管２５は、鋼材、プラスチック、セラミック等からなる。さや管２５は、ジベル２２と拡大頭部２３又は鋼板２１１とを結合する前に、ジベル２２に装着してもよいし、ジベル２２、拡大頭部２３及び鋼板２１１を一体に結合してから、開いた管材料（例えば鋼板）をジベル２２の周囲に巻き、接合して管状に形成してもよい。
【００２１】
図５の接合金具２は、さや管２５を備えているから、図５（ａ）のようにフーチング４１と鋼管杭１１を接合したとき、ジベル２２とフーチング４１のコンクリートとの間に隙間ができ、フーチング４１のコンクリートは、ジベル２２に密着しない。そのため鋼管杭１１が回転する際、ジベル２２は、自由に伸張することができる。またその回転の際、フーチング４１のコンクリートの底部には、ジベル２２により水平方向の押圧力が加わるが、ジベル２２とそのコンクリートの間に隙間を設けることにより、ジベル２２は、例えば図５（ａ）において左右に移動できるから、前記押圧力が低減し、そのコンクリートの破損を防止できる。
【００２２】
前記各実施例の接合金具２は、ジベル２２が１個の例について説明したが、ジベル２２は、複数個であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本願発明の実施例１に係る接合金具及びその接合金具を用いた半固定接合構造を示す。
【図２】図１の半固定接合構造の鋼管杭の回転を説明する図である。
【図３】本願発明の実施例２に係る接合金具及びその接合金具を用いた半固定接合構造を示す。
【図４】本願発明の実施例３に係る接合金具及びその接合金具を用いた半固定接合構造を示す。
【図５】本願発明の実施例４に係る接合金具及びその接合金具を用いた半固定接合構造を示す。
【図６】従来の半固定接合構造を示す。
【符号の説明】
【００２４】
１１    鋼管杭
１１１    孔部
２    接合金具
２１１，２１２，２１３    鋼板
２１２１    鋼板２１２のリング状端部
２１２２    孔部
２１４    溶接部
２１５    リング状部材
２２    ジベル
２３    ジベル２２の拡大頭部
２４１，２４２    ナット
２５    さや管
３１    ボルト
４１    フーチング
【図１】
2006083614.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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